哈氏噬纤维菌（Cytophaga hutchinsonii）属于拟杆菌门（Bacteroidetes），是一种好氧的革兰氏阴性菌。该菌能够通过外膜上的纤维素吸附蛋白与纤维素结合，进而高效地降解纤维素结晶区。C.hutchinsonii不分泌游离的纤维素酶，也无纤维小体结构，研究证实这是一种全新且尚不清楚的纤维素降解策略，揭示C.hutchinsonii的纤维素降解策略对纤维素生物质资源的转化及利用具有重要的理论及现实意义。近年来，随着C.hutchinsonii遗传操作方法的建立及不断完善，许多定位在细胞外膜或周质空间的蛋白都被证实在该菌的纤维素降解过程中发挥必需或重要的作用，但这些蛋白的表达受哪些因素调控却知之甚少。C.hutchinsonii中DNA结合蛋白的功能尚未有研究，因此本文以C.hutchinsonii类组蛋白HU及IHF为研究对象，通过基因敲除和异源表达研究了它们各自的功能和生化性质，阐述了它们在菌体形态、拟核结构、细胞运动及生物膜形成等方面的作用，尤其对它们在C.hutchinsonii纤维素降解过程中的作用进行了详细研究。具体研究内容以及取得的主要结果如下:
　　C.hutchinsonii类组蛋白HU的功能研究HU蛋白是最为常见的一种类组蛋白，该蛋白以非序列特异性的方式与DNA结合，从而使DNA弯曲，以有利于DNA-蛋白复合物的形成并调控相应基因的表达。许多细菌的HU蛋白都被报道具有转录调控因子的作用。CHU_2750蛋白在NCBI中的注释为histone-likeprotein HUβ，属于原核的二聚体拟核结合蛋白，亚细胞及拟核的定位显示该蛋白位于细胞中央，戊二醛交联实验发现异源表达的CHU_2750蛋白主要以二聚体的活性形式存在。转录水平分析显示，基因chu_2750在结晶纤维素的诱导下表达量显著上调，但不能被纤维二糖和无定型纤维素诱导，这说明CHU_2750可能与纤维素结晶区的降解有关。为了探索CHU_2750的功能以及在C.hutchinsonii纤维素降解中的作用，实验构建了chu_2750的敲除株△2750。△2750菌株表型分析的实验结果表明，虽然chu_2750的缺失不影响C.hutchinsonii对无定型纤维素的利用，但在纤维素结晶区降解、细胞运动以及生物膜形成方面存在明显的缺陷。进一步实验发现△2750的细胞表面和胞内纤维素内切酶活性显著降低，但β-葡萄糖苷酶活性与野生型相似;此外，△2750分泌的胞外多糖明显少于野生型。实验通过实时定量qPCR分析了C.hutchinsonii与纤维素降解和/或细胞运动有关基因的转录水平，发现多个基因在△2750中的转录水平显著下调，其中包括部分纤维素内切酶基因和参与纤维素结晶区降解的关键基因chu_3220，这可能是△2750菌株纤维素结晶区降解能力缺陷的原因。
　　上述结果证实，chu_2750虽然不是C.hutchinsonii细胞存活的必需基因，但该基因的缺失抑制了菌体的分裂，导致细胞呈现异常的菌体形态和拟核结构。CHU_2750通过调控多个基因的转录影响C.hutchinsonii的纤维素降解、运动以及生物膜形成能力。
　　C.hutchinsonii类组蛋白IHF的功能研究C.hutchinsonii基因组中还有一个与CHU_2750具有较高序列一致性的类组蛋白CHU_3687，生物信息学分析显示该蛋白是宿主整合因子(IHF)的同源蛋白。实验构建了基因chu_3687的敲除株△3687，研究发现chu_3687的缺失不但影响C.hutchinsonii对纤维二糖和纤维素的利用，还影响C.hutchinsonii在贫瘠环境中的生长以及运动能力。外膜蛋白差异分析显示△3687的CHU_1277蛋白条带相对野生型明显缺失。CHU_1277是已被证实的纤维二糖及纤维素利用的必需蛋白。进一步研究发现异源表达的CHU_3687蛋白和chu_1277基因上游-250至-550bp区域存在特异性结合，且CHU_3687从转录水平上影响chu_1277基因的表达。上述实验结果证实，CHU_3687也是通过调控纤维素降解关键基因的转录而影响C.hutchinsonii对纤维素的利用能力。
　　C.hutchinsonii类组蛋白HU及IHF功能的研究为揭示该菌独特的纤维素降解机制提供了帮助，同时也完善了拟杆菌门类组蛋白的功能。